水利水电工程接地设计规范

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水利水电工程接地设计规范范文第1篇

[关键词]水电站；电气设计；存在问题；规范性；解决对策

中图分类号：TM02 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0063-01

引言

作为一种非常重要的基础设施，水电站的设计质量直接决定了水电站的未来使用效果。并且水电站具有多方面的功用，不仅可以在发电方面有所帮助，还在防洪、灌溉等方面对人们有所助益。但是由于水电站对于环境有着巨大的影响，并且建造过程中需要消耗大量的人力和物力，因此我们必须在设计阶段进行全面考虑，根据水电站所处地域、环境等的不同进行针对性的电气设计工作，笔者结合个人多年来的设计经验，对设计环节存在的问题及对策进行详细的论述。

一、水电站电气设计环节存在的常见问题

1 电气设计缺乏规范性

设计环节必须遵守国家相关的设计规范，这不仅能够保证电气设计的安全性，还能够对电气设计的有效性提供一定帮助。但是我国现阶段的水电站电气设计工作缺乏一定的规范性，主要体现在两个方面，分别是：

首先是用电负荷计算缺乏规范性，作为电气设计中的重点环节，电气负荷计算是对用电情况的一中最主要评估方式，将评估数据结合到实际的电气设计中，能够更好地满足人们的用电需求，并且实现节约成本的目的。但是在实际的设计过程中，设计人员缺乏对用电负荷估算的重视程度，大多采用二项式的方法来进行计算，这就会导致计算的用电负荷与实际的用电负荷严重不符。如果实际的用电负荷远远大于计算的用电负荷，最后的结果就是在水电站的实际应用过程中会由于设备的负荷较大经常烧毁线路，轻则导致电路出现故障，重则导致大规模的人员伤亡事故；如果实际的用电负荷远远小于计算的用电负荷，最后的结果就是造成大量的资源浪费。

其次是用电设计安全缺乏规范性。由于电力的危险性远高于其他事物，一旦出现故障，极易出现重大伤亡事故，因此电气设计与其他项目设计具有本质性的区别，我们应对其安全性予以足够的重视。现阶段大量的接地不良、缺乏安全保护装置、设备短路等问题都是由于电气设计安全缺乏规范性而导致的。

2 电气设计缺乏标准性

随着科学技术水平的不断进步，人们的工作、生活方式正在不断发生变化，电力已经成为了人们生活中的必不可少的一部分。因此要在电气设计环节中考虑到给人们的工作、生活提供了更加安全、舒适、便捷等帮助。但是在实际的设计过程中，由于缺乏标准性，大幅度降低了电气的性能，并且在设计过程中由于设计人员经常忽略设计图中的标识，特别是各个细节的详细标识，导致审核人员无法发现设计问题，最终导致电气工程出现功能缺陷。

3 关联设计环节存在问题

电气设计的质量直接决定了水电站的应用效果，而且电气设计与其他工程设计也存在一定的关联，例如在进行接地避雷装置的设计时，会与建筑桩基以及内部钢筋结构进行关联，来进行防雷设施的设计。但是现阶段由于多方面的原因，造成电气设计缺乏对多个环节的关联设计，特别是在设计图中对于这些方面缺乏足够的细节表现，导致在实际的施工过程中，经常出现冲撞、冲突等问题的发生，造成了水电站电气系统存在大量的设计漏洞，大幅度降低了水电站的整体性能，对于我国水电事业的发展极为不利，甚至由于电气设计缺乏足够的关联性，还会导致施工或者使用过程中造成严重的人员伤亡事故。

二、水电站电气设计中常见问题的解决对策

1 采取公开招标的方式选择设计单位

为了解决电气设计的诸多问题，首先就是要从根本上杜绝使用设计能力不合格的设计单位。采取公开招标的方式，首先是查看设计单位是否具有相关的资质，其次是查看设计单位是否具有同类型工程的设计经验，其主要业绩是否良好，现阶段是否有未完成设计工作，最后还要对设计单位的信用状况进行了解，查看其是否存在不良记录，是否在过往的设计工作中存在重大质量问题。因此说应在招标源头对设计单位进行审核，从源头解决水电站电气设计故障。

2 建立健全质量控制体系

设计单位为了实现设计质量提升的目的，必须建立一套完善的质量控制体系，从更高的角度来对电气设计进行全面、科学、合理的质量控制。建立的质量控制体系应能够涵盖整个设计过程中每个设计人员的每一个设计环节，将电气设计质量控制工作落实到每个人的具体工作上，并通过质量控制部门与全体设计人员的交流、沟通确保意见和信息的顺利传递。通过电气设计部门与质量控制部门等相关人员的共同努力，把握好设计环节中的每个细节，为电气设计提供有力的质量保证。

3 对图纸进行严格审查

电气设计应在对工程环境进行充分了解、掌握的基础上进行，一定不能脱离实际，进行理想化的设计。由于电气设计工作并不能从整体的设计中脱离出来，需要在设计过程中与其他部门进行密切的交流、沟通，在此基础上进行电气设计工作。在实际的设计过程中，应根据整个工程的实际紧张情况对设计图纸进行严格审查，一旦发现设计图纸中存在不足和问题，应立即组织相关人员对该处问题进行修改，保证电气设计于其他设计工作相适应、吻合，能够确保整个电气设计方案的科学、合理，不仅可以减少电气工程施工中的麻烦，还能够促进水电站使用性能的提升。

4 提高设计人员业务水平

电气设计人员的自身水平、设计理念要不断加强、更新。现阶段我国的水利水电工程正处于高速发展阶段，大量的新设备、新工艺以及新技术应用在水电站的电气设计中。首先，我们应组织相关设计人员学习先进科学理论，并组织有关人员培训、学习、考察，保证设计人员的设计思路与水准能够不断与世界接轨，能够在实际的设计中充分运行所学知识；其次是积极引进高、精、尖人才，以便于技术难题的解决，并实现电气设计技术含量的不断提升，而且高技术人才的引进还能够促进内部的良性竞争，逐步实现整体设计水品的提升；最后就是要求设计人员能够在日常工作中注意相关信息、资料的收集与整理，以便在实际的工作中能够提出具有独创性和针对性的设计方案。与此同时还要针对性的提出施工方案与运行管理方案，为施工单位与建设单位的施工与使用提供指导性的技术管理文件。

5 合理进行防雷设计

现阶段很多设计人员在设计工作中失去了对防雷计算重要性的认识，仅仅根据过往经验来进行防雷等级的确定，这种方法具有严重的隐患，我们应根据当地的实际情况，来进行水电站年预计雷击次数的计算，对其防雷等级进行合理确定，并针对性的设计适合的防雷装置。

三、结论

综上所述，由于水电站不仅能在发电方面发挥作用，还能够在防洪、灌溉方面发挥一定的功效，因此我们一定要充分注意其设计质量，避免由于设计问题而导致施工质量不达标、使用性能不合格的现象发生。因此笔者根据个人多年来的实际设计工作经验，针对性的提出几条具有代表性的问题，并针对性的提出能够改善设计水平、解决设计问题的对策，以便于水电站电气设计水平的提升，从而保证水电站能够更好地发挥功效。

参考文献

[1] 曹国志.浅析我国小型水利水电工程设计中的常见问题及对策[J].中国科技博览，2013，06.

水利水电工程接地设计规范范文第2篇

关键词：除险加固 设计 技术 方案

1.工程简况

芒勇水库位于贵州省三都县境内，属珠江流域柳江水系打狗河上游支流河段，坝址以上集雨面积86.2km2，是一座以农田灌溉为主，兼顾农村人饮任务的综合利用水利工程。水库总库容2049万m3，灌溉面积4.47万m3，工程规模为中型。

水库始建于1978年，1979年停建。1989年复建，1995年建成蓄水。挡水大坝为浆砌石单曲拱坝，最大坝高32.0m，坝顶高程852.00m，坝顶宽5.0m，坝顶弧长169.5m。泄洪建筑物形式为坝顶泄洪，采用挑流鼻坎消能，溢流堰顶高程848.10m。放水建筑物形式为岸边塔式取水、左岸隧洞放水，设计放水流量4.0m3/s，取水口设闸门控制放水。

大坝座落在三叠系新苑组（T2x）青灰色含钙质页岩夹细粒砂岩地层之上，坝基岩体为CIII1、CIII2类，总体属软质岩，遇水易软化，抗风化能力弱，工程地质条件较差。

2.水库大坝存在的主要问题

2. 1大坝安全超高复核

结合工程规模和《防洪标准》的规定，本工程设计洪水标准采用50年一遇（P=2%），校核洪水标准采用500年一遇（P=0.2%）。经调洪演算，大坝设计洪水位为850.23m，校核洪水位为850.96m。根据《浆砌石坝设计规范》中关于非溢流坝坝顶超高的计算公式（h=2h1+h0+hc）计算，本工程h=0.71+0.2+0.3=1.21m。现坝顶高程为852.00m，坝顶满足规范要求，但加上安全超高1.21m后，防浪墙顶应为852.17m高程，而大坝无防浪墙，不满足安全超高要求。

2.2库首左岸渗漏分析

库首左岸出露地层为T2x青灰色含钙质页岩与细粒砂岩互层，分水岭山体单薄，且有与坝区河谷呈平行发育的低邻谷，水平距离180m，水位落差28m，水力比降15.6%。左岸邻谷有大片沼泽湿地和漏水点，总漏水量为10L/s。据钻探揭示，左岸山体节理裂隙发育，岩层强风化厚度达15.0-19.0m，地下水位低于正常水位12.5m，库首左岸存在邻谷渗漏问题。

2.3坝体渗漏分析

运行中发现早期老坝体浸润严重，局部形成射流，后期坝体局部也存在浸润。钻孔压水试验表明，坝体高程838.0m以上透水率一般小于3Lu，局部大于5Lu；高程838.0m以下的老坝体透水率一般为5-10Lu之间，局部大于10Lu，渗透性明显较大。分析认为，坝体分两期建成，早期坝体胶结材料为砂浆，受施工技术水平限制，形成坝体的空隙较大；后期坝体胶结材料为砼，情况有所改善，但局部仍存在空隙大的问题。

2.4 坝基渗漏分析

现场调查发现，坝脚和左右坝肩共有明显漏水点4处，范围较大的浸润4处，总渗漏量达2.3L/s。室内试验表明，坝基含钙质页岩遇水软化后，强度指标降低达47%左右。分析认为，坝基岩层虽属隔水层，但因受区域构造和风化作用的影响，节理裂隙发育，岩体破碎，裂隙相互连通形成库水的渗漏途径，一般渗漏量较小，范围分散。原设计未作固结灌浆和帷幕灌浆处理，致使坝基渗漏量逐年加大。

2.5泄洪冲刷计算

溢洪道位于坝顶中部，泄洪冲刷区出露基岩为软质岩，遇水易软化，抗冲刷能力差，冲刷系数1.8。经现场测量，冲坑深度已达5.0m，坝后开始形成临空面。利用《水力学计算手册》中的冲刷计算公式对泄洪挑流及下游冲坑稳定进行复核，结果显示，冲坑最深点距坝趾距离30.1m，最大冲坑深度13.7m，冲坑后坡坡比i=1：2.2，大于稳定要求的ik=1：2.5，因此，可判断冲坑后坡影响坝基的安全稳定。

2.6放水隧洞漏水分析

放水隧洞位于左岸，总长146.5m，断面为城门洞型，宽×高为2.3m×2.3m，采用M5浆砌石衬砌，厚50cm，侧墙和顶拱用厚6cm的C15钢丝网砼防渗，底板用厚5cm的C10砼防渗。运行中发现，洞内和出口周边漏水严重，洞内漏水点集中在进口0-50m范围内，漏水量达200L/s，隧洞出口周边漏水量达100L/s。分析认为，因施工技术原因，隧洞施工时对围岩的扰动较大，成型断面不规则，掉块严重。据勘测，进口段多处裂缝漏水，洞顶掉块局部最大高度达3.1m，底板因高程错误回填有80cm厚的石渣，原设计未作固结和回填灌浆处理，也未设截流环，防渗层较薄，使库水沿隧洞砌体周边渗漏，大部分从砌体施工缝隙渗入洞内。

2.7近坝库岸稳定分析

近坝左岸布置有取水塔，高程852.0m以上曾经发生过小型滑坡。右坝肩布置有冲沙底孔，进口右侧边坡较陡，上部已发生坍塌现象。此外，左右坝肩原开挖面常发生塌落现象。分析认为，近坝库岸覆盖层较厚，基岩为软质岩，遇水易软化，且岸坡较陡。结合近坝库岸地形地质条件，采用瑞典条分法对库岸边坡稳定进行分析计算，利用《北京理正计算程序》边坡稳定分析的等厚土层土坡稳定计算程序计算，在水库放空时，经计算得岸坡稳定安全系数K=1.27>〔K0=1.15〕，自然边坡总体是稳定的。但在库水消落、冲淘和风浪的作用下，库岸局部土体和强风化岩屑不断垮塌和崩落，会造成局部失稳及流土，影响取水口及底孔的正常运行。

2.8闸门启闭困难

取水口共安装事故平面闸门和工作平面闸门各一扇，闸门尺寸为1.2m×1.2m，卷扬式启闭机启闭。现状闸门变形漏水严重，启闭困难。原因主要是门叶结构变形，门体和附件锈蚀严重，启闭机老化等。

3.除险加固设计方案

3. 1 坝顶防浪墙设计

根据大坝安全超高复核成果，大坝需增设20cm以上的防浪墙方可满足水库运行和防洪的要求。结合坝顶安全防护的需要，设计在坝顶上游侧设置防浪墙，下游侧设置防护栏杆，以满足大坝安全超高要求。

设计防浪墙总长170.0m，高1.2m，采用C20钢筋砼浇筑，厚度30cm，每隔1.5m设立柱，立柱间设矩形花纹装饰。下游栏杆采用C20钢筋砼预制组装。

3.2库首左岸帷幕灌浆设计

库首左岸有一低丫口，根据勘探钻孔资料，岩体透水率q≤5Lu弱透水层顶板高程825.0m-829.0m，往左岸山顶方向，地下水位以26%的比降抬升。结合左岸地形地质条件，设计采取帷幕灌浆的方案处理左岸的渗漏问题。

设计帷幕线沿左岸山脊上游侧布置，以尽量减少无效进尺，右端接左坝肩帷幕，左端接地下水位。帷幕形式为封闭式，考虑到左岸放水隧洞两侧岩体因开挖扰动破碎，在放水隧洞部位设双排孔，其余地段设单排孔，排距1.5m，基本孔距3.0m，帷幕线长137m。帷幕深度原则上深入q≤5Lu弱透水层5m或深入地下水位以下10m，帷幕下限高程820.0m-838.0m。采用自下而上分段循环式灌浆工法，合格标准为岩体透水率q≤5Lu。设计主帷幕钻孔47个，副帷幕钻孔9个。

3.3坝体补强灌浆设计

针对坝体的渗漏特点，设计采用帷幕补强灌浆的方案对坝体渗漏进行处理。主要是通过补强灌浆充填坝体内部空隙，提高坝体的整体强度和防渗性能，达到防渗截漏的目的。

结合坝基防渗处理的需要，补强灌浆钻孔沿坝顶轴线偏上游侧布置，与坝基帷幕钻孔共用，其中，利用坝身段进行补强灌浆。单排孔，基本孔距2.0m，帷幕线长168m。采用自下而上分段循环式灌浆工法，合格标准为坝体透水率q≤3Lu。设计补强灌浆钻孔85个。

3.4 坝基固结灌浆和帷幕灌浆设计

（1）固结灌浆设计

根据坝基岩性特点，为控制坝基岩体遇水软化而降低其力学指标，确保大坝安全，设计对坝基全面进行固结灌浆处理。

设计固结灌浆钻孔为4排，自上游往下游编号为A、B、C、D排。其中，A排由坝基帷幕孔兼，B排沿坝顶轴线偏下游侧布置，距离A排1.0m，为倾向下游斜孔（倾角87°）；C、D排从下游面灌浆平台施工，C排为倾向上游斜孔（倾角79°），D排为铅直孔。采用岩芯钻机钻孔，孔位交错布置，基本孔距3.0m，孔深深入基岩8.0-18.0m。采用自下而上分段循环式灌浆工法，合格标准为岩体透水率q≤5Lu。设计固结灌浆钻孔198个。

（2）帷幕灌浆设计

为了有效控制因坝基渗漏而降低结构面的抗剪强度，确保大坝的安全稳定，设计采用帷幕灌浆的方案对坝基进行处理。

结合坝体补强灌浆的布置，利用补强灌浆钻孔基岩段进行帷幕灌浆。帷幕左端接左岸帷幕，右端向右岸坡延长接右岸地下水位。根据钻探成果，左坝肩岩体透水率q≤3Lu弱透水层顶板高程820.0m，河床段坝基岩体透水率q≤3Lu弱透水层顶板高程815.0m，右坝肩岩体透水率q≤3Lu弱透水层顶板高程829.0m。因此，结合工程规模和坝基地质条件，设计帷幕下限为：左坝肩820.0m高程；河床段800.0m高程；右坝肩824.0-837.0m高程。帷幕形式为封闭式，单排孔，基本孔距河床段为2.0m、右岸坡为3.0m，帷幕线长232m。采用自下而上分段循环式灌浆工法，合格标准为岩体透水率q≤3Lu。设计帷幕灌浆钻孔105个。

3.5下游护坦设计

针对下游冲刷区存在的问题，考虑到坝基钙质页岩易风化、遇水易软化的特点，同时为防止小流量的冲刷破坏，使冲坑后坡至坝趾基岩逐渐淘空而影响坝基安全稳定，设计对坝趾后作护坦保护处理。

参照消能防冲设计规范，护坦设计洪水标准为30年一遇（P=3.3%）。设计护坦延伸长度9.0m，坡比1∶3，采用C25钢筋砼浇筑，厚度1.0m，并在末端设置齿墙，齿墙底部高程按30年一遇冲坑深度控制。护坦基础采用Ф25锚杆锚固，间距1.5m×1.5m，并设Ф40mm排水孔，间距3m×3m。设计护坦面积585m2。

3.6放水隧洞加固设计

3.6.1加固方案

针对放水隧洞地质条件复杂、漏水问题严重的现状，首先提出对隧洞加固处理的原则是：①满足隧洞稳定要求；②满足渗流稳定要求；③满足水力计算要求；④投资省。经综合比较，设计采取洞内和洞外防渗加固并举的方案处理放水隧洞漏水问题。其中，洞内措施是先在取水塔后、左岸帷幕线交点上、顶板掉块严重部位设置砼截流环防渗，再对隧洞进行充填灌浆和固结灌浆；洞外措施是在地表利用钻孔灌浆对隧洞进行防渗加固。

3.6.2洞内防渗加固设计

（1）截流环

为配合隧洞充填灌浆和与左岸帷幕搭接，并对洞顶严重掉块部位进行有效处理，设计分别在桩号16.5m、52.5m、94m、118m设置4道截流环，并在桩号52.5m截流环上设置2环风钻钻孔帷幕灌浆与左岸帷幕搭接，截流环同时作为充填灌浆分区的端部。

设计截流环结构为：宽度2.0m，深入完整基岩1.0-2.0m，采用C20砼浇筑。环内断面与隧洞断面一致。

（2）充填灌浆

经对隧洞进行稳定复核计算，隧洞浆砌石砌体能满足稳定要求，但不能满足运行稳定要求。针对隧洞顶板存在空洞、底板为石渣回填的现状，设计首先对隧洞空洞部位采用C20泵送砼回填、对隧洞底板采用C20钢筋砼加固后，再全断面对隧洞进行充填灌浆处理。设计充填灌浆采用风钻钻孔，灌注纯水泥浆或水泥砂浆。钻孔布置在底板、左右边墙、顶拱共4排，孔距3.0m，孔深深入基岩10cm，孔位交错布置，利用截流环作为分区端部分成4个灌区施工。设计钻孔180个，灌浆面积830m2。

（3）固结灌浆

因受开挖扰动的影响，隧洞围岩较破碎，除进行充填灌浆外，设计采取风钻钻孔固结灌浆的方案加固隧洞围岩。设计钻孔按左边墙1排、右边墙1排、顶拱2排布置，孔距3.0m，孔位交错布置，孔深深入基岩2.0m，采用全孔一次灌浆工法。设计钻孔180个。

3.6.3 洞外防渗加固设计

根据隧洞存在不满足抗外水压力要求的情况，在洞内加固措施的基础上，为了有效防止外水压力对隧洞的破坏，设计采取地表钻孔防渗灌浆的方案进行处理。

设计对隧洞进口第一道截流环至左岸帷幕线之间进行地表钻孔防渗灌浆，长度36m。钻孔沿隧洞中心和两侧布置，共3排孔，排距2.65m，基本孔距3.0m，孔位交错布置。灌浆顶界为洞顶以上10m，中间排下限深入隧洞顶部，左右排深入隧洞底板以下10m。钻孔为铅直孔，采用自下而上分段循环灌浆工法，合格标准为岩体透水率q≤5Lu。设计钻孔36个。

3.7近坝库岸护坡设计

根据库岸地形特点和失稳模式，设计按削坡减载、分片分级开挖、护坡结构形式轻型多样的原则，针对不同部位采取不同的护坡结构形式，同时设置排水措施。对上游库岸，采用砼格栅+锚杆的护坡方案；对左右坝肩采用浆砌石护坡方案。经稳定复核，护坡设计满足稳定要求。

设计格栅采用C20钢筋砼浇筑，网格尺寸1.5m×1.5m，格栅梁断面为30cm×30cm，在网格节点布置Ф25锚杆，长度5.0m。网格下铺土工布作反滤，正常水位高程848.1m以下格栅内用C20砼护坡，厚20cm，高程848.1m以上格栅内用干砌块石护坡，厚30cm。左右坝肩采用M7.5浆砌块石护坡，厚30-50cm。护坡总面积4200 m2。

3.8更换闸门及启闭机

针对闸门及启闭机存在的问题，设计采用更换闸门和启闭机的方案处理。

设计事故门、工作门尺寸均为1.2m×1.2m，按动水启闭条件设计，结合原有埋件的布置和利用，选用平面定轮式闸门。

工作闸门需经常开启调节流量，选用手电两用的螺杆式启闭机（QL-120KN）。事故闸门要能在动水迅速关闭，利用水柱闭门，选用卷扬式启闭机（QPQ-160KN）。

4.结语

除险加固工作完成后检查，当水库运行到正常水位时，隧洞内未发现渗水现象，所有原坝体、坝基及左岸邻谷漏水点消失。通过实施除险加固，使大坝外型得到了改观，坝体、坝基及左岸渗漏得到了处理，泄洪冲刷得到了控制，近坝库岸得到了加固，放水设施得到了完善，大坝安全稳定得到了保障，水库已能正常蓄水运行，除险加固效果显著，说明设计方案合理。

参考文献：

[1]孙钊.大坝基岩灌浆[M].中国水利水电出版社，2004.

[2]张景秀.坝基防渗与灌浆技术（第二版）[M].中国水利水电出版社，2002.

水利水电工程接地设计规范范文第3篇

【关键词】 贯流式水电站；消防总体设计；消防给水；CO2灭火系统；干粉灭火器；火灾自动报警及灭火控制系统

【Abstract】The julongtang water conservancy vital point engineering pack machine 2 set， list the machine capacity 30.0 MW， total pack the machine capacity 60.0 MW， water head become a scope as 9.5~18.0 m， for the country inside the lamp bulb Guan flow type machine set application one of water head higher machine sets， machine set sum settle water head 14.20 m， sum settle turn a 125.0 r/min soon， several year average generate electricity quantity 197，300，000 kW ·h， this text introduction should water conservancy vital point the penstock of the engineering extinguish fire system， CO 2 extinguish fire system and probe into with control system of design.

【Key words】The low temperature keep the weather in deep freeze:Supply water a tube a net:Measure

1. 工程概况和消防总体设计方案

1.1概况及其特征。居龙滩水利枢纽工程是以发电为主，兼顾防洪和灌溉、供水、航运以及水库养殖等任务的综合利用工程。其工程规模为：水库总库容为7.76×107m3；电站总装机容量60MW。

该工程位于贡水左岸支流桃江下游赣县大田乡夏湖村境内，距赣县县城约28Km。桃江流域属副热带季风气候区，流域内各地多年平均气温19.4℃，极端最高气温41.2℃，极端最低气温-6℃，多年平均蒸发量1576.2 mm。

工程是由挡水坝、溢流坝、河床式发电厂房、船筏道及升压开关站等建筑物组成。

本工程的主要消防对象是水电站建筑物及其机电设备。其中水电站建筑物的消防设计含主厂房、副厂房、主变压器场（开关站）、高压开关室、厂用屏配电室、油库、机修车间和坝区等。除检修期外，水电站及其机电设备一般都处于生产运行状态。

1.2消防设计依据和设计原则。

本工程消防设计依据国家、行业颁布的下列现行规程规范进行：

(1)水利水电工程设计防火规范（SDJ 278-90）

(2)火灾自动报警系统设计规范（GB 50116-98）

(3)建筑设计防火规范（GB50016-2006）

(4)自动喷水灭火系统设计规范（GB 50084-2005）

(5)建筑灭火器配置设计规范(GB 50140-2005)

(6)二氧化碳灭火系统设计规范(GB 50193-93) (99年版)

(7)电力系统设备典型消防规程(GB 5027-93)

(8)采暖通风与空气调节设计规范( GB50019-2003)

(9)水力发电厂机电设计技术规范(DL /T5186-2004)

(10)中华人民共和国消防法( 1998-04-29)

(11)火灾报警控制器通用技术条件( GB 4717-93)

(12)水库工程管理设计规范（SL106-96）

为贯彻“预防为主，防消结合”和确保重点、兼顾一般、便于管理、经济实用的方针，并结合居龙滩水利枢纽工程的具体情况，确定了如下基本设计原则:

在消防区内，按规范要求统一规划畅通的安全通道，设置安全出口及其标志;

以生产重要性和火灾危险性设置消防设施和器材，特殊部位按防火规范采取其它消防措施;

在电站设置消防控制中心（计算机房旁）和火灾报警系统，消防电源采用双可靠独立电源;

采取消防车、消火栓、CO2灭火和干粉灭火器四种灭火方式，消防用水取自可靠而充足的水源;

设置通风排烟系统;

选用阻燃、难燃或非燃性材料为绝缘介质的电气设备或采取其它保护措施以防止或减少火灾发生;

有火灾危险性设备之间， 采用耐火材料制成的墙或门隔离，孔洞用耐火材料封堵以防止火灾的漫延与扩散。

1.3消防总体设计方案。枢纽总体配备一辆消防水车，若遇重大火灾时，则由县消防部门支援扑救。工程消防系统按其生产及防火功能要求分为主厂房、副厂房、开关站、高压开关室、油库、机修间及大坝（含启闭机室、坝区用电变房）七个区，其中主厂房、副厂房采用自动灭火与灭火器具结合的灭火方式，开关站、高压开关室、油库、机修间、大坝则采用灭火器具灭火。

为确保消防区灭火要求，本工程消防水源及电源均按双水源、双电源设置，互为备用。当其中之一停止工作时，备用水源及备用电源均能自动切换投入。二台消防水泵从上游水库取水或下游取水，水泵扬程为52m，作为消火栓消防备用水源，两台消防水泵布置在技术供水设备室；另外，由两台深井泵从水井取水给高位水池（V=100m3）供水，作为消防水源及生活用水，为保证消防水源的可靠性，应经常检查消防水泵是否能正常运转。

在主、副厂房等建筑物设计中，防火设计要求：

(1)建筑物的耐火等级为二级。

(2)重点火警防护区，按消防要求设置防火隔墙、防火门或防爆门。

(3)建筑物层间不少于两座楼梯（含爬梯）。每片消防分区不少于两个安全疏散出口通道。

(4)开关站及绝缘油库设车道，供消防车通行的消防车道宽度为5m。

2. 工程消防设计

2.1生产厂房火灾危险性分类及耐火等级。厂房各主要生产场所火灾危险性分类及耐火等级要求见表1。

2.2主要场所和主要机电设备的消防设计

2.2.1主、副厂房消防。居龙滩水利枢纽工程采用灯泡贯流式机组，厂区主要由主厂房和安装间、电气副厂房、中控室、机修间和室外绝缘油库等部分组成，厂区机修门外、绝缘油库门外设室外SS100-1.6型消火栓2个、开关站设SS100-1.6型室外消火栓2个。

电站主厂房长66.70m，宽19m，高约50.0m，共分运行层（高程112.20m）、中间层（高程103.20m）、水轮机层（高程84.70m）。

运行层主要布置有调速器和油压装置等设备，在每个机组段(运行层、中间层)上游侧各设1个SN65（带报警）型消火栓箱和2个MT3型手提式CO2灭火器。

考虑发电机水喷雾灭火装置的要求，在运行层每个机组段上游侧各设一个发电机消火栓箱为发电机内部消火提供水源，手动报警装置1个，发电机内部灭火及火警装置由制造厂家设计提供。

建筑物危险性分类及耐火等级表生产场所名称火灾危险性类别耐火等级类别主厂房丁类二级透平油库丙类二级绝缘油库丙类二级户外开关站丙类二级中央控制室、微机房丙类二级坝区用电变室、厂用变室丁类二级高压开关室丁类二级电缆、电缆道丙类二级发电机设备小间、资料室丙类二级空压机及贮气罐室丁类二级水清测报站丁类二级载波通信室丁类二级大坝监测室丁类二级高压试验室丁类三级机修车间丁类三级其它戊类三级水轮廊道层主要布置有轴承回油箱，调速系统漏油箱等，每机组段拟设MT3型CO2灭火器2个，另在与该层相通的渗漏排水泵房设MT3型CO2灭火器2个，手动报警装置1个。

为扑灭厂内桥机电器设备引起的火灾，在桥机上设置MT3型CO2型灭火器2个。

电站安装间位于厂房右侧（从上游往下游看），长28m，宽19m，安装间上、下游侧各设SN65型消火栓1个和MT3型CO2灭火器4个。

空压机室设在安装间的下层，在该室油处理室上游侧设SN65消火栓1个及MT3型CO2灭火器4个，空压机室布置两个灭火器设置点。布置两个离子型感烟探测器，手动报警装置1个。

在副厂房的电缆层（高程107.70m）入口处设MT3型CO2灭火器4个，即每个进人门布置一个灭火器安置点（各2个MT3型CO2灭火器）；每个入口门设自动控制防火门，手动报警装置1个；此外还配置若干个防毒面具、呼吸器，电缆穿过楼板或进入各屏柜的孔洞均须用耐火材料封堵以防止火灾漫延，耐火极限不小于1小时。结合设备与电缆布置情况，每隔一定距离集中布置MT3型CO2灭火器2个，在电缆桥架每层均敷设缆式线型感温探测器。

技术供水层位于副厂房的100.40m高程处。其门外布置MT3型CO2灭火器4个。

在高程112.20的微机房及中控室拟设置固定CO2灭火系统，采用固定管网消防，即组合分配系统，共用一套CO2储藏装置，保护这两个防护区的消防灭火系统，其设计用量按其中最大的中控室需要量设置，不考虑备用，经计算选用20个70L储存钢瓶，同时在每个地方均设置有烟温复合探测器，当感温感烟探测器同时报警时，控制器将立即停断该区风机与空调，声光报警器鸣响，提醒人员迅速撤离，延时30秒(可调)后，关闭防火门，启动灭火装置灭火，30秒全部喷完，另外门口设手动报警装置1个， 进人门口设气体放气信号灯，声光报警器， 布置MT3型CO2灭火器4个。

固定CO2自动灭火系统，既可在现地手动操作，也可与火灾自动报警系统相连。

2.2.2水轮发电机组消防。水轮发电机组安装在密闭的灯泡体内，其消防措施由制造厂解决，电站提供水源， 相应在机组段布置发电机消火栓箱，采用固定式水喷雾灭火装置。灯泡体内同时设置感温、感烟探测装置及其控制装置，发电机内部管路设备均有机组制造商按规程规范配套供应。

2.2.3油库和机修间消防

2.2.3.1油库消防。 居龙滩水利枢纽油库分为厂内透平油库和厂外绝缘油库，油库采用防火墙与其他房间分隔，油罐室设有两扇门与外界相通，出口门为向外开启的甲级防火门，油库内设有可靠的防雷接地装置和挡油槛，室内立式油罐之间间距大于2.0m。油罐与墙之间的距离大于油罐半径，油处理室与油罐室相接部位用防火墙隔开，烘箱电源开关和插座设在小间外，油库内灯具和电器设备均采用防爆的灯具和电器设备。透平油库设在安装间下面（高程103.20m），内有20m3的立式油罐2个，并设油处理室等，采用消火栓灭火，设置感烟探测器，油处理室设置手动报警装置1个。

绝缘油库布置在室外，靠近厂房公路边，发生火灾时，消防车能顺利抵达现场救火。绝缘油库内布置有15m3立式油罐2个，30m3立式油罐1个，油库设有油处理室、滤纸烘箱室。

根据有关规范，在绝缘油罐和透平油罐室各设置2台MFT35型推车式磷酸铵盐干粉灭火器和1个100×100×60cm3砂箱，每个砂箱配2把铁锹；两个油处理室各设3个MF3型磷酸铵盐干粉灭火器，同时在透平油处理室与空压机室联接处设SN65型消火栓1个，在绝缘油库室外设SS100-1.6型地面消火栓1个。

油库内防火门自动关闭，风机停止排风并可自动启动消防泵，为了预防和控制火灾，火灾报警后，并确认火灾位置后，在中控室手动关闭厂房内相应部位的排风机，此时防火阀连动关闭。火灾结束后，重新开启排风机进行排烟，然后通风系统恢复正常。

2.2.3.2机修间消防。机修间靠近安装场布置，面积为15×20 m2，内设小型机修设备，机修间除设置1个SN65型消火栓外，另配MF3型磷酸铵盐干粉灭火器8个，分二个设置点，每个设置点配置4个。在机修间外设SS100-1.6型地面消火栓1个。

设置感温、感烟探测装置及手动报警装置1个，自动向消防控制中心报警。

2.2.4高压开关柜室和厂用电变消防，坝用电变消防。两个高压开关柜室共设置开关柜16面，低压开关柜室设置低压柜10面，以上两个高压开关柜室内均设置1台MTT35型推车式CO2灭火器和4只MT3型CO2灭火器并设置向外开启的防火门。

坝用电配电室、厂用变室、柴油发电机房，布置在独立的小间内，小间配置3只M T3型CO2灭火器，并配置1台MFT35推车式磷酸铵盐干粉灭火器。

同时在每个地方均设置有烟温复合探测器，另外口门设手动报警装置1个， 进人门口设气体放气信号灯，声光报警器。

2.2.5主变和户外开关站消防。主变露天布置，2台主变间距离大于10米，与建筑物距离大于12米以满足防火要求，每台主变均设置可储存一台变压器油量和20min消防水量之和的事故储存坑，坑内装设金属栅格(其净距不大于40mm)并铺设粒径50~80mm，厚度为250mm的卵石层。事故时，变压器油可迅速由排油管排至设置在厂房右侧的事故集油池内。另外，每台主变附近均设置2台MFT35推车式磷酸铵盐干粉灭火器和2个砂箱(100×100×100cm3) 。另设置专门房间放置灭火器具。户外开关站附近设SS100-1.6型地面消火栓2个。户外110kV开关站，设置4只MT3型CO2灭火器。

2.2.6坝区消防。坝区内溢洪道8座液压泵房，每座配置2个MF3型磷酸铵盐干粉灭火器，坝顶每50米设置SS100-1.6型地面消火栓1个，计3个。每座液压泵房设置1个感烟探测装置。

2.3消防给水设计。居龙滩水利枢纽水库水质清晰、泥沙含量较少，可以作为消防水源。设四个消防取水口，为防止取水口堵塞可以用吹扫气管供气对水泵取水口进行吹扫；根据电站所配置的消防设备供水压力及消防用水量的要求，选用二台XBD5.2/30-125-200型水泵，扬程为52m，流量为108m3/h，两台水泵互为备用；消防水泵可与火灾自动报警系统相连，以便及时发现并经确认后能尽快消灭火灾。消防水泵及附属设施均布置在技术供水设备室（高程100.40m）。另外，由两台深井泵从水井取水给高位水池（底部高程160.00米，V=100m3）供水，作为消防主水源及生活用水，消防水泵供水作为备用水源。

2.4消防电气和监测报警系统

2.4.1消防电气。本电站设专用消防动力盘，并标有明显消防标志，由双电源供电，以保证消防设备由2个可靠的电源。消防用电设备采用单独的供电回路并穿管敷设，当发生火灾时，仍能保证消防用电。

厂房内主要疏散通道、楼梯间及安全出口处，均设置火灾事故照明及疏散指示标志。正常时，事故照明由交流电源供电，交流电源失去时，通过交直流切换装置自动切换为蓄电池直流供电。疏散用的事故照明其最低照度不低于0.5lx，疏散指示灯正常时由交流电源供电，交流电源失去时，通过其自配的备用电源供电，其连续供电时间不少于20分钟。

事故照明灯和疏散指示标志灯，均设置非燃烧材料制作的保护罩。

2.4.2火灾自动报警及灭火控制系统。本电站的火灾自动报警及灭火控制系统采用控制中心报警系统的形式，电站的消防控制中心设于消防控制房。

消防控制中心内设有火灾自动报警及联动控制屏，对厂内的火灾报警设备及消防灭火设备进行集中控制，并对发电机组设备火灾报警及联动控制器进行重复显示及控制。火灾自动报警控制系统选用总线编码智能型。火灾自动报警控制屏接收来自设备火灾报警控制器、厂内各部位安装的点式感烟、感温探测器、缆式定温探测器、手动报警按钮及输入模块传送来的信号，自动或手动发出灭火指令；向控制模块发出控制信号，控制风机、防火阀、固定式CO2灭火系统等消防灭火设备的运行；同时经通信接口自动启动工业电视监控系统进行跟踪及录像，并显示、记录、打印产生报警或故障信号的时间、地点及有关火灾信息，发出声光报警。并将所有火警或故障信息经通信接口送给全厂计算机监控系统。

主要设备布置区如中控室、计算机室、1G10.5kV开关柜室、2G10.5kV开关柜室、 400V厂用配电屏室、透平油库、油处理室、空压机室、高压试验室、柴油发电机房、400V大坝用电配电室、电缆层、技术、消防供水泵层等地均设置有点式感烟探测器；在主厂房运行层及安装场和中间层设置有红外光束感烟探测器；在安装有固定式CO2灭火系统的设备区（即中控室、计算机室），电缆层及电缆廊道均另外设置有点式感温探测器或缆式定温探测器。在厂内各重要通道、走廊均安装手动报警按钮及声光报警器。

上述区域，按其重要性和所配置的消防灭火设备的要求选择报警、报警及手动灭火、报警及自动灭火等不同的处理方式。

一旦发生火灾，任何一个探测器探测到火警信号，控制器发出火灾报警声光信号，通知运行值班人员，值班人员根据火灾自动报警控制屏显示的报警地址到现场证实或经工业电视监控系统证实后，即可采用干粉灭火器或手动启动消火栓、固定式CO2系统，指挥救火。固定式CO2系统的远方手动操作在火灾自动报警控制屏上进行。火灾自动报警控制屏也可以设定为自动灭火方式，如果CO2灭火保护区域内同时有感温、感烟两种类型的探测器报警或手动报警按钮按下后，经控制器分析判断后自动停断对应区域内的风机、关闭对应区域内的防火阀、投入灭火装置。无论是在手动方式还是在自动方式下，控制器在发出火警信号的同时都自动启动工业电视监控系统对相关部位进行跟踪、显示及录像，以备日后事故分析。

根据规范及电站的实际布置进行探测器、手动报警按钮的配置；根据灭火设备的自动控制要求配置联动模块。

火灾自动报警控制系统的所有线路均采用屏蔽型电缆，以防电厂的磁场引起干扰；所有线路均穿管暗敷。